Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Теоретическая часть. Как известно, разрешенные значения энергии электронов в атоме отделены друг от друга широкими областями запрещенных энергий





Как известно, разрешенные значения энергии электронов в атоме отделены друг от друга широкими областями запрещенных энергий. При объединении атомов в твердое тело энергетические состояния электронов изолированных атомов изменяются. Вместо разрешенных энергетических уровней возникают энергетические полосы, или зоны разрешенных значений энергии, которые по-прежнему остаются отделенными друг от друга областями, соответствующими запрещенным значениям энергии. В наибольшей степени это касается внешних, валентных электронов, которые слабее связаны со своими ядрами.

Подобно тому, как в изолированном атоме электроны могут совершать переходы между энергетическими уровнями, электроны в кристаллах могут переходить из одной зоны в другую. В примесных полупроводниках, как электронных, так и дырочных, такой переход осуществляется под воздействием электрического поля источника тока. Обратный процесс перехода электрона может сопровождаться излучением кванта света.

Излучение света при переходе электрона из состояния с более высокой энергией в состояние с меньшей энергией лежит в основе работы светодиодов и полупроводниковых лазеров.

Для того чтобы электрон мог совершить переход в разрешенное состояние с более высокой энергией, он должен приобрести в электрическом поле энергию, равную ширине запрещенной зоны. Энергия, приобретаемая электроном в электрическом поле, составляет . Энергия фотона , излучаемого при обратном переходе электрона в нижнее энергетическое состояние также приблизительно равна ширине запрещенной зоны. Таким образом, с учетом можно записать

,

откуда

, (1)

где h – постоянная Планка, l – длина волны света, излучаемого полупроводниковым переходом, с – скорость света, е – заряд электрона, U – напряжение, приложенное к переходу.

Таким образом, для определения постоянной Планка необходимо измерить длину волны излучаемого полупроводниковым прибором света и измерить напряжение, при котором переход начинает излучать световые кванты.

В работе длина волны излучения определяется с помощью дифракционной решетки с известным периодом. Если падающий луч длинной волны излучения l, перпендикулярен поверхности решетки, период которой равен d, то угол j и порядок k дифракции связаны соотношением:



.  

Из последнего выражения находим длину волны полупроводникового лазера

. (2)

Электрическая схема экспериментальной установки представлена на рис. 8, а. Все элементы этой цепи за исключением вольтметра смонтированы на платформе (рис. 8, б). Полупроводниковый лазер Л прикрепляется к магниту, в результате чего, вращая лазер можно регулировать необходимое направление лазерного луча по вертикали. Дифракционная решетка Д также прикрепляется к двум магнитам, её период написан на краю стальной рамки. Напряжение на полупроводниковом лазере регулируется с помощью переменного резистора R. Для измерения напряжения используется мультиметр, который подключается к имеющимся на платформе клеммам U. Включение лазера осуществляется переключателем К.

 

а б
Рис. 8. Схема установки

 

10.3. Приборы и принадлежности:

– Платформа с лазером и схемой питания – 1 шт.

– Линейка с магнитами – 1 шт.

– Дифракционная решетка – 2 шт.

– Цифровой вольтметр – 1 шт.

– Рулетка – 1 шт.






Date: 2015-08-07; view: 178; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2019 year. (0.004 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию